宇宙輸送

固体モータ主要材料量産化のための技術開発

背景・目的

固体モータは、構造がシンプルで即応性に優れ、大推力を生み出せることが特徴であり、我が国においても1950 年代の研究開始以来、世界でも有数の技術が蓄積されてきました。これまで我が国を含め、基幹ロケットの補助ブースタや小型ロケットにも広く採用され、現在では民間の小型ロケットにも使用されており、世界的にも固体モータの研究開発は継続して進められています。一例として、米国ではSLS（Space Launch System）やVulcan ロケットの補助ブースタとして性能向上やコスト削減等の開発が進められ、中国でも固体燃料として最大規模の民間商業ロケットが打ち上げられたところです。

昨今、衛星等の打上需要が急増する中、国内の宇宙輸送能力の強化は喫緊の課題となっています。こうした中、我が国でも基幹ロケット（H3、イプシロンS）打上げ高頻度化や民間ロケットの開発・製造が進められていますが、国内外で需要を取り込むためには、基幹ロケットや民間ロケットの両方で固体モータがますます必要とされ、今後５年程度で現在の生産量の２倍以上が求められる可能性が出てきています。

しかしながら、固体モータは小型・軽量で、厳しい環境下に耐えうる耐熱・断熱材料、構造材料、より大きなエネルギーを生み出すことができる特殊材料が必要であり、その多くが国内の限られたメーカによって供給されている状況です。また、現在の固体モータの製造方法では、推進薬等の製造工程に時間がかかるボトルネックが存在します。

このため、本テーマでは、固体モータの主要材料の製造能力強化に加え、推進薬の製造における前処理工程や硬化工程等、製造工程の短縮・高度化に資する技術開発を行います。

【参考】関連する宇宙基本計画や宇宙技術戦略の抜粋
宇宙技術戦略（令和６年３月28日　宇宙政策委員会決定）
４．（２）ⅱ.③推進系技術

（前略）ロケットの固体モータについては、年間当たりの製造能力に限界があり、また、国内メーカが供給する主要材料（インシュレーション・火工品・推進薬・ノズル・モータケース）において生産設備の老朽化や増加する需要に対する供給量不足等のサプライチェーンリスクを抱えている。このため、固体モータ量産化技術の開発等に取り組むことにより、増加する固体ロケットの打上げ需要に応えつつ、サプライチェーンの自律性確保を目指すことが非常に重要であり、推進薬の製造における前処理工程や硬化工程等、製造工程の短縮・高度化に関わる研究開発を推進する。（後略）